CN106931038B - 包括设置有线材的保持架和密封件的轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轴承。该轴承包括内圈(6)、外圈(4)、至少一列滚动体(7)和至少一个用于间隔开所述一列滚动体的保持架(24)。该轴承还包括至少一个密封件(26、28)，该至少一个密封件(26、28)包括用于钩挂的部件(84)，用于钩挂的部件(84)被构造成允许所述密封件在相对于外圈和内圈的至少两个预定轴向钩挂位置处被保持在保持架上。

Description

包括设置有线材的保持架和密封件的轴承
技术领域
本发明涉及设置有密封件的轴承的领域。
背景技术
轴承可以用于许多应用领域以便在两个部件之间提供“球形接头”式或“枢轴”式的机械连接。这些轴承通常包括限定了轴承空间的内圈和外圈，其中轴承空间内配置有一列或多列滚动体(例如球或滚子)。滚动体通常在周向上被保持架间隔开地保持。保持架可以通过成型合成材料而制成。
为了改善轴承的质量，特别是为了减少摩擦，可以提供小尺寸的保持架。例如，可以提供包括线材的保持架。在大部分轴承中，还设置有允许防止导入轴承空间的润滑剂泄漏的两个密封件。密封件的目的还在于防止外部颗粒(诸如灰尘等)导入轴承空间内部。
在轴承的组装期间频繁遇到的问题是各密封件的固定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配备有能够在保证良好密封的同时以简单且可靠的方式嵌合的至少一个密封件的轴承。
本发明的目的还在于提供一种设置有至少一个密封件并且可以改变该密封件的密封有效性的轴承。
在一个实施方式中，轴承包括内圈、外圈、至少一个列滚动体和至少一个用于间隔开所述一列滚动体的保持架。
轴承还包括至少一个密封件，该至少一个密封件包括用于钩挂的部件，该用于钩挂的部件被构造成允许所述密封件在相对于外圈和内圈的至少两个预定轴向钩挂位置处被保持在保持架上。
有利地，密封件的用于钩挂的部件被构造成允许所述密封件在保持架上通过轴向滑动从一处轴向钩挂位置过渡到另一处轴向钩挂位置。
优选地，密封件的各用于钩挂的部件均包括凹口和至少第一和第二凸起，凹口在轴向上开口于保持架所在侧，至少第一和第二凸起在所述凹口内部沿径向延伸，用以确保所述密封件保持在两个预定轴向钩挂位置处。各用于钩挂的部件均可以包括限定所述凹口的两个柔韧的舌部，各所述舌部均包含至少一个第一凸起和至少一个第二凸起，分别与另外一个舌部的第一凸起和第二凸起相对。
在一个实施方式中，密封件的用于钩挂的部件确保将所述密封件保持在保持架的线材上。
优选地，密封件在预定轴向钩挂位置处整体容纳在由所述外圈和所述内圈界定的轴承空间内。因而轴承所需的总体空间不会因密封件的存在而改变。作为变型，可以提供固定于保持架且与内圈和外圈的正面配合的密封件。然而，这种解决方案改变了轴承所需的总体空间。
在一个实施方式中，内圈包括形成于该内圈的外侧面上的至少一个槽，外圈包括形成于该外圈的孔内的至少一个槽。所述密封件可以包括至少一个外密封唇和至少一个内密封唇，分别与外圈的槽和内圈的槽配合。根据一个有利的配置，内密封唇和外密封唇在轴向上的安装使得两者在预定轴向钩挂位置上抵靠内、外圈的槽。
在一个实施方式中，密封件包括以刚性材料制成的骨架和以柔韧材料制成的垫圈，所述骨架包括用于钩挂的部件。优选地，密封件的垫圈包括外密封唇和内密封唇。
根据一个实施方式，保持架的线材包括在周向上相对于彼此间隔开从而形成不连续环的至少一组的踵状部和固定于所述至少一组的踵状部中的踵状部中的至少一者的用于钩挂密封件的部件。
在一个实施方式中，保持架的线材包括在周向上彼此间隔开从而形成第一不连续环的第一组的踵状部、在周向上彼此间隔开从而形成第二不连续环的第二组的踵状部和分别在第一组中的一个踵状部与第二组中的一个踵状部之间延伸的多个连接部。连接部与第一组的踵状部和/或第二组的踵状部限定出多个空间，各空间均包含滚动体。保持架还包括至少一个插入件，该至少一个插入件配置在各空间内，并设置有用于容纳包含在所述空间内的滚动体的主体，所述主体钩挂于至少一个连接部，同时/抑或钩挂于线材的限定所述空间的踵状部。因而能够提供例如包括用于固定于第一组的踵状部中的至少一者的用于钩挂的部件的第一密封件和包括用于固定于第二组的踵状部中的至少一者的用于钩挂的部件的第二密封件。
附图说明
将通过研究利用非限制性示例说明且由附图示出的具体实施方式来更清楚地理解本发明，在附图中：
-图1和图2是根据本发明的示例性实施方式的轴承的立体图，
-图3和图4是图1和图2的轴承的截面的局部图；
-图5是图3的详细图，以及
-图6是图1至图4的轴承的密封件中的一者的和保持架的立体图。
具体实施方式
参照图1和图2，整体以2标记的具有轴线2a的轴承包括外圈4(部分地图示出)、内圈6和介于外圈4与内圈6之间的滚动体(在本情况下为球7)的列。外圈4和内圈6均为圆柱形形状并相对于彼此同轴地配置。
外圈4包括圆柱形外侧面8、在径向上位于外侧面8反向的圆柱形孔10和在轴向上界定外侧面8和孔10的两个相向设置的外径向面12和14。类似地，内圈6包括圆柱形孔16、在径向上位于与孔16相反向的外侧圆柱形面18和在轴向上界定孔16和外侧面18的两个相反向的正径向面20和22。外圈4和内圈6形成有路径(tracks)，以形成用于球7的轴承滚道(raceway)。在图示的示例性实施方式中，外圈4和内圈6是实心的。
内部容纳有球7的轴承空间(未标记)在径向上由外圈的孔10和内圈的外侧面18界定。轴承空间在轴向上一侧被外圈4和内圈6的外表面12、20界定、另一侧被外圈4和内圈6的外表面14、22界定。
如将在下面更详细说明地，轴承2还包括用于维持球7的周向间隔的保持架24和位于轴向上每一侧的可拆卸地(removable)固定于所述保持架的环状密封件26、28。密封件26、28封闭内部容纳有球7和保持架24的轴承空间。
保持架24用于限定出各球7的外围框体(housing)，从而将各球保持在其对应的外围框体内部。保持架24包括线材(wire)32和多个插入件34。线材32是闭合的(closed)。线材在由外圈4和内圈6界定的轴承空间内部延伸。线材32形成第一不连续环35(图2)和第二不连续环36(图1)以及在第一不连续环35与第二不连续环36之间延伸的多个连接部38。第一不连续环35与第二不连续环36彼此平行，并在轴承的径向平面内延伸。连接部38在轴向上延伸。归因于线材32的迂回(sinuous)形状，限定了包含球7的多个空间50。球7被插入件34彼此间隔开地保持。保持架的线材32与球7之间没有接触。球7与保持架24之间的接触仅借助于插入件34实现。这允许通过适当地选择插入件的材料和形状来使归因于球对保持架的滑动而导致的摩擦最小化。
第一不连续环35由第一组的踵状部40(图2)构成。第一组的踵状部包含的踵状部(heel-like portion)40与球列所包含的球7数量一样多。踵状部40在周向上相对于彼此间隔开。各踵状部40均包括两个相反向的端部。各连接部38均从踵状部40中的一者的端部中的一者延伸。踵状部40的长度大于球7的直径。
第二不连续环36由第二组的踵状部48(图1)构成，第二组的踵状部48在周向上相对于彼此间隔开。各踵状部48均包括两个相反向的端部。各连接部38均使踵状部48中的一者的端部中的一者连接到在轴向上相对的踵状部40的端部。
第一组的各踵状部40均利用从其端部延伸的两个连接部38界定了供球7配置在其内的空间50。因而，保持架24的各空间50分别由踵状部40和与踵状部40邻接的两个连接部38界定。第二组的各踵状部48均利用从其端部延伸的两个连接部38界定了例如能够被填充有润滑剂以减少所述保持架24对轴承的外圈4和内圈6的摩擦的空间(未标记)。在图示的示例性实施方式中，线材32形成为一体件。能够在不脱离本发明的范围的情况下设想线材由组装在一起的多个件构成。
如将在以下更详细地说明的，保持架的插入件34被成形为使得通过钩挂而固定于线材32。在图示的示例性实施方式中，保持架24包括与球7一一关联的多对插入件34。插入件34可以以聚合物材料或金属材料制成。
由保持架的线材32界定的各空间50内部均配置有两个插入件34。在图示的示例性实施方式中，各插入件34彼此相同。可选择地，安装在空间50内部的各对插入件34可以具有彼此不同的设计。在进一步的变型中，可以在各空间50内部设置单个插入件。
各插入件34均包括与相关联的球7接触的主体52。主体52包括契合球7的球面形状的凹状内表面。相反地，主体52包括凸状外表面。各插入件34的主体52完全位于相关联的空间50内部。换言之，主体52在周向上整体位于界定了所述空间50的两个连接部38之间。此外，主体52整体位于界定了所述空间50的踵状部40的单侧。
各插入件34还包括用于钩挂于保持架的线材32的部件。对于各插入件34来说，用于钩挂的部件包括从主体52的外侧面延伸的第一肋54和第二肋56。更特别地，肋54在周向上延伸。肋56在轴向上延伸。各肋54、56的自由端均包括槽58、60。对于各插入件34，肋54的槽58设置用于连接部38从中穿过，从而保持限定相关联的空间50的连接部38。槽60设置用于踵状部40从中穿过，并保持限定相关联的空间50的踵状部40。将由第一插入件34、球7和第二插入件34构成的固定组件固定于线材32并在相关联的空间50内部保持固定不动。
密封件26、28在轴向上分别位于由外圈4和内圈6界定的轴承空间内部的球7的列的一侧。由于在这种情况下密封件26、28彼此相同，因此将仅说明密封件中的一者。
如图3中所示，密封件26包括骨架(inserts)70和配置在所述骨架上对外圈4和内圈6施加动态密封的垫圈(gasket)72。“动态密封”应被理解成是在具有相对运动的两个部件之间的密封。
骨架70以刚性材料制成，例如通过冲压、切割和折叠钢板来制成。可选择地，骨架70可以以刚性合成材料制成，例如尼龙(polyamide)。大致环状的骨架70在径向上延伸。垫圈72以柔韧材料制成，例如以诸如橡胶或丁腈橡胶等的弹性体制成。垫圈72包覆成型(overmolded)或硫化在骨架70上。
垫圈72包括环状径向内踵状部74和围绕环状径向内踵状部74的环状径向外踵状部76。垫圈72还包括从踵状部74突出的环状内密封唇78和从踵状部76突出的环状外密封唇80，所述唇78和80均在轴向上延伸至轴承的内部。踵状部74和踵状部76分别覆盖骨架70的小直径边缘和大直径边缘。唇78、80分别实现了对内圈6和外圈4的动态密封的功能。
在图示的示例性实施方式中，密封件26还包括在轴向上延伸至轴承的外部的两个分离的附加唇(未标记)。这些唇特别用于限制到达唇78、80的外部颗粒的数量。能够在不脱离本发明的范围的情况下设想修改内部密封唇和外部密封唇的配置。
密封件的骨架70包括径向环状部82和从所述径向部延伸用于固定在保持架24上的多个用于钩挂的部件84。径向部82的小直径边缘和大直径边缘分别被垫圈的踵状部74和76覆盖。用于钩挂的部件84从径向部82在轴向上面朝球7所在侧的内侧外表面延伸。用于钩挂的部件84在轴向上朝保持架24所在的内部方向延伸。
用于钩挂的部件84在周向上以分别固定于第一组的各踵状部40的方式分布。作为另外一种选择，骨架70可以包括不同数量的用于钩挂的部件84，所述数量同等程度地(equally)大于或小于第一组的踵状部40的数量。
密封件的各用于钩挂的部件84均包括在轴向上延伸且在径向上相对于彼此间隔开的两个短小的突出部(tabs)或舌部86、88。舌部86、88从径向部82的内侧正面延伸。
在各用于钩挂的部件的舌部86、88之间界定有空间或凹口90以容纳和保持线材32的踵状部40。凹口90在轴向上在轴承的内侧(即，在保持架24所在侧)开口。舌部86、88的尺寸被配设成使得将保持架的踵状部40容纳在凹口90内并在轴向上保持所述踵状部。更具体地，舌部86、88被构造成允许在两个预定轴向位置处将密封件26在轴向上保持在保持架24上。
如图5中更清楚地示出，各舌部86、88均包括第一凸起92、94和在轴向上向外侧偏移的第二凸起96、98。凸起92至98在凹口90内径向地突出。第一凸起92、94和第二凸起96、98分别在径向上彼此相对。在图示的示例性实施方式中，凸起92、94位于相应的舌部的自由端。
舌部86的凸起92在舌部88的凸起94的方向上延伸以确保通过夹紧于保持架24来在轴向上保持密封件26。类似地，舌部86的凸起96在舌部88的凸起98的方向上延伸，以便能够通过夹紧来另外提供密封件26的轴向保持。为此，对于各对凸起92、94和96、98，径向上相对的两个凸起的自由端间隔距离小于保持架的踵状部40的直径，以便通过夹紧保持架24在轴向上保持密封件26。
密封件26在保持架上的第一轴向钩挂位置由一对凸起92、94和一对凸起96、98在轴向上界定。在图5中示出的该位置，线材32的踵状部40在轴向上位于所述两对凸起之间。密封件26的第二轴向钩挂位置由一对凸起96、98与凹口90的基部在轴向上界定并且被设计成容纳线材32的踵状部40。
现在参照图3，在密封件26在保持架上的第一钩挂位置，所述密封件的唇78、80分别通过摩擦而与内圈6的槽100和外圈4的槽102接触。唇78、80与这些槽之间的摩擦接触是轴向的。槽100形成于内圈6的外侧面，槽102形成于外圈4的孔内，槽100和槽102在径向上彼此相对。
在密封件26的第一钩挂位置上，密封件在轴向上的安装使其按照对应第一密封有效等级的第一轴向干涉值抵靠(bear against)外圈4和内圈6。
在图4所示的密封件26在保持架上的第二钩挂位置上，密封件被在轴向上的安装使其按照比第一轴向干涉值大的第二轴向干涉值抵靠外圈4和内圈6。在该位置，密封件26的有效性增大。密封件26与外圈4和内圈6之间的摩擦力矩也增大。
从密封件26的第一钩挂位置到第二钩挂位置的过渡(passage)仅通过沿轴向推入所述密封件来执行。用于钩挂的部件84被构造成允许通过沿着保持架24轴向滑动密封件26来从一个钩挂位置过渡到另一个钩挂位置。为此，各用于钩挂的部件的舌部86、88的尺寸被配设成使得在将保持架的踵状部40导入凹口90期间至少在径向上是柔韧的。
在图示的示例性实施方式中，密封件26在不同的保持架24钩挂位置上整体容纳在轴承空间内部。密封件26在轴向上不相对于内圈和外圈的正面12、20突出。同样地，密封件28(图1和图2)固定于保持架的线材的踵状部48并且同样与在内圈的外侧面和在外圈的孔上形成的槽配合。
在图示的示例性实施方式中，各密封件的用于钩挂的部件84均被构造成提供相对于外圈和内圈在两个预定轴向位置上保持在保持架上。可选择地，可以提供允许在至少三个预定轴向位置上保持在保持架上的用于钩挂的部件。
在图示的示例性实施方式中，对于密封件26、28在保持架24上的各钩挂位置，密封件均与内圈和外圈摩擦接触。在一个变型中，对于钩挂位置中的至少一者，可以提供密封件与内圈和外圈中的每一者的配合以便界定迷宫式密封。
在图示的示例性实施方式中，各密封件的用于钩挂的部件84与保持架的线材的踵状部中的一者配合。在一个变型中，用于钩挂的部件可以与保持架的线材的其它部分配合，或者甚至与所述保持架的插入件配合。
在图示的示例性实施方式中，各密封件的密封唇均从垫圈的踵部延伸。在一个变型中，这些唇可以例如通过在所述骨架上包覆成型来从骨架直接延伸。
在图示的示例性实施方式中，各密封件26、28均包括两个部件，即加强骨架和固定于该骨架的垫圈，其中骨架包括用于将密封件钩挂于保持架的部件。可选择地，可以提供垫圈包括用于钩挂的部件的密封件。在进一步变型中，密封件可以包括单个部件(即骨架或垫圈)，该单个部件包括用于钩挂的部件。
在图示的示例性实施方式中，各球7均配置在由第一组的踵状部40和两个相关联的连接部38界定的空间50内。在一个变型中，可以提供在周向上大于(例如大致等于)第一组的踵状部40的第二组的踵状部48。因而由第二组的踵状部48和由两个相关联的连接部38界定的空间也能够容纳球7。
已基于设置有球的列的轴承说明了本发明。在一个变型中，轴承的保持架可以被设计成提供周向间隔其它类型的滚动体(例如滚子)。

Claims (9)

1.一种轴承，其包括内圈(6)、外圈(4)、至少一列滚动体(7)和至少一个用于间隔开所述一列滚动体的保持架(24)，其特征在于，所述轴承还包括至少一个密封件(26、28)，所述至少一个密封件(26、28)包括用于钩挂的部件(84)，所述用于钩挂的部件(84)被构造成允许所述密封件在相对于所述外圈和内圈的至少两个预定轴向钩挂位置处被保持在所述保持架上，
其中，所述密封件的用于钩挂的部件(84)被构造成允许所述密封件在所述保持架上通过轴向滑动从一处轴向钩挂位置过渡到另一处轴向钩挂位置。
2.如权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述密封件的各用于钩挂的部件(84)均包括凹口(90)和至少第一和第二凸起(92、94、96、98)，所述凹口(90)在轴向上开口于保持架所在侧，所述至少第一和第二凸起(92、94、96、98)在所述凹口内部沿径向延伸，用以确保所述密封件保持在所述两个预定轴向钩挂位置处。
3.如权利要求2所述的轴承，其特征在于，各用于钩挂的部件(84)均包括限定所述凹口(90)的两个柔韧的舌部(86、88)，各所述舌部均包含至少一个第一凸起(92)和至少一个第二凸起(96)，分别与另外一个舌部的所述第一凸起(94)和所述第二凸起(98)相对。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的轴承，其特征在于，所述密封件(26、28)的用于钩挂的部件(84)确保将所述密封件保持在所述保持架的线材(32)上。
5.如权利要求1至3中的任一项所述的轴承，其特征在于，所述密封件(26、28)在所述预定轴向钩挂位置处整体容纳在由所述外圈和所述内圈界定的轴承空间内。
6.如权利要求1至3中的任一项所述的轴承，其特征在于，所述内圈(6)包括形成于该内圈的外侧面上的至少一个槽(100)，所述外圈(4)包括形成于该外圈的孔内的至少一个槽(102)，所述密封件(26、28)包括至少一个外密封唇(80)和至少一个内密封唇(78)，分别与所述外圈的槽(102)和所述内圈的槽(100)配合。
7.如权利要求6所述的轴承，其特征在于，所述内密封唇(78)和所述外密封唇(80)在轴向上的安装使得两者在所述预定轴向钩挂位置上抵靠所述内、外圈的槽(100、102)。
8.如权利要求6所述的轴承，其特征在于，所述密封件(26、28)包括以刚性材料制成的骨架(70)和以柔韧材料制成的垫圈(72)，所述骨架(70)包括所述用于钩挂的部件(84)。
9.如权利要求1至3中的任一项所述的轴承，其特征在于，所述保持架包括线材(32)，所述线材(32)设置有在周向上彼此间隔从而形成第一不连续环(35)的第一组的踵状部(40)、在周向上彼此间隔从而形成第二不连续环(36)的第二组的踵状部(48)、和分别在所述第一组中的一个踵状部(40)与所述第二组中的一个踵状部(48)之间延伸的多个连接部(38)，所述连接部(38)与所述第一组的踵状部(40)和/或所述第二组的踵状部(48)限定出多个空间(50)，各空间(50)均包含滚动体(7)，所述保持架(24)还包括至少一个插入件(34)，所述至少一个插入件(34)配置在各空间(50)内，并设置有用于容纳包含在所述空间(50)内的所述滚动体(7)的主体(52)，所述主体钩挂于至少一个所述连接部(38)，同时/抑或钩挂于所述线材的限定所述空间(50)的所述踵状部。
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